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(x*sinx)/(1-cosx)

Derivada de (x*sinx)/(1-cosx)

Función f() - derivada -er orden en el punto
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 x*sin(x) 
----------
1 - cos(x)
xsin(x)1cos(x)\frac{x \sin{\left(x \right)}}{1 - \cos{\left(x \right)}}
(x*sin(x))/(1 - cos(x))
Solución detallada
  1. Se aplica la regla de la derivada parcial:

    ddxf(x)g(x)=f(x)ddxg(x)+g(x)ddxf(x)g2(x)\frac{d}{d x} \frac{f{\left(x \right)}}{g{\left(x \right)}} = \frac{- f{\left(x \right)} \frac{d}{d x} g{\left(x \right)} + g{\left(x \right)} \frac{d}{d x} f{\left(x \right)}}{g^{2}{\left(x \right)}}

    f(x)=xsin(x)f{\left(x \right)} = x \sin{\left(x \right)} y g(x)=1cos(x)g{\left(x \right)} = 1 - \cos{\left(x \right)}.

    Para calcular ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

    1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

      ddxf(x)g(x)=f(x)ddxg(x)+g(x)ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} g{\left(x \right)} = f{\left(x \right)} \frac{d}{d x} g{\left(x \right)} + g{\left(x \right)} \frac{d}{d x} f{\left(x \right)}

      f(x)=xf{\left(x \right)} = x; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

      1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

      g(x)=sin(x)g{\left(x \right)} = \sin{\left(x \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

      1. La derivada del seno es igual al coseno:

        ddxsin(x)=cos(x)\frac{d}{d x} \sin{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)}

      Como resultado de: xcos(x)+sin(x)x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}

    Para calcular ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

    1. diferenciamos 1cos(x)1 - \cos{\left(x \right)} miembro por miembro:

      1. La derivada de una constante 11 es igual a cero.

      2. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

        1. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

          ddxcos(x)=sin(x)\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}

        Entonces, como resultado: sin(x)\sin{\left(x \right)}

      Como resultado de: sin(x)\sin{\left(x \right)}

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    xsin2(x)+(1cos(x))(xcos(x)+sin(x))(1cos(x))2\frac{- x \sin^{2}{\left(x \right)} + \left(1 - \cos{\left(x \right)}\right) \left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right)}{\left(1 - \cos{\left(x \right)}\right)^{2}}

  2. Simplificamos:

    xsin(x)cos(x)1\frac{x - \sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1}


Respuesta:

xsin(x)cos(x)1\frac{x - \sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-50005000
Primera derivada [src]
                           2     
x*cos(x) + sin(x)     x*sin (x)  
----------------- - -------------
    1 - cos(x)                  2
                    (1 - cos(x)) 
xsin2(x)(1cos(x))2+xcos(x)+sin(x)1cos(x)- \frac{x \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(1 - \cos{\left(x \right)}\right)^{2}} + \frac{x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}}{1 - \cos{\left(x \right)}}
Segunda derivada [src]
                                                        /      2             \       
                                                        | 2*sin (x)          |       
                                                      x*|----------- + cos(x)|*sin(x)
                       2*(x*cos(x) + sin(x))*sin(x)     \-1 + cos(x)         /       
-2*cos(x) + x*sin(x) - ---------------------------- - -------------------------------
                               -1 + cos(x)                      -1 + cos(x)          
-------------------------------------------------------------------------------------
                                     -1 + cos(x)                                     
xsin(x)x(cos(x)+2sin2(x)cos(x)1)sin(x)cos(x)12(xcos(x)+sin(x))sin(x)cos(x)12cos(x)cos(x)1\frac{x \sin{\left(x \right)} - \frac{x \left(\cos{\left(x \right)} + \frac{2 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right) \sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} - \frac{2 \left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right) \sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} - 2 \cos{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1}
Tercera derivada [src]
                                                                                                                 /                          2      \
                                            /      2             \                                          2    |       6*cos(x)      6*sin (x)   |
                                            | 2*sin (x)          |                                     x*sin (x)*|-1 + ----------- + --------------|
                      3*(x*cos(x) + sin(x))*|----------- + cos(x)|                                               |     -1 + cos(x)                2|
                                            \-1 + cos(x)         /   3*(-2*cos(x) + x*sin(x))*sin(x)             \                   (-1 + cos(x)) /
3*sin(x) + x*cos(x) - -------------------------------------------- + ------------------------------- - ---------------------------------------------
                                      -1 + cos(x)                              -1 + cos(x)                              -1 + cos(x)                 
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                    -1 + cos(x)                                                                     
xcos(x)x(1+6cos(x)cos(x)1+6sin2(x)(cos(x)1)2)sin2(x)cos(x)1+3(xsin(x)2cos(x))sin(x)cos(x)13(xcos(x)+sin(x))(cos(x)+2sin2(x)cos(x)1)cos(x)1+3sin(x)cos(x)1\frac{x \cos{\left(x \right)} - \frac{x \left(-1 + \frac{6 \cos{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} + \frac{6 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} - 1\right)^{2}}\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} + \frac{3 \left(x \sin{\left(x \right)} - 2 \cos{\left(x \right)}\right) \sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} - \frac{3 \left(x \cos{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)}\right) \left(\cos{\left(x \right)} + \frac{2 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right)}{\cos{\left(x \right)} - 1} + 3 \sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1}
Gráfico
Derivada de (x*sinx)/(1-cosx)